投影寻踪技术在水资源可持续利用评价中的应用研究

水资源短缺是制约玛纳斯河流域水资源可持续发展的"瓶颈"因素,因此,水资源可持续发展水平综合评价研究对流域国民经济可持续发展至关重要。从水资源、社会、经济、生态环境等4个子系统出发,结合投影寻踪技术,对流域水资源可持续利用水平进行了综合评价,评价结果表明,流域水资源可持续利用水平2000年处于V1级,2010年,2020年分别位于V2和V3级,流域水资源可持续利用呈良好变化趋势;该模型方法可靠,分析结果合理,评价结果可以为水资源可持续开发利用提供科学依据。最后,提出了促进流域水资源可持续利用的建议,为实现水资源可持续开发利用提供借鉴和参考。     

基于神经网络的郑州市水资源可持

从社会经济系统、生态环境系统和水资源系统三个层次16个指标用人工神经网络对郑州市水资源可持续利用状况进行综合评价。结果表明：1994-2005年,郑州市水资源可持续利用评价结果分别为0.43、0.39、0.42、0.41、0.48、0.5、0.55、0.65、0.59、0.63,整体上呈较快上升趋势,但其仍然处在可持续利用困难到基本可持续利用阶段;未来规划水平年（2010、2015、2020年）水资源可持续评价结果分别为0.68、0.72、0.75,均处于可持续发展阶段。通过敏感性分析得出影响郑州市水资源可持续利用的敏感性要素为：水资源开发利用率、单方水粮食产量、平均灌溉水利用系数。提高水资源开发利用率、单方水粮食产量、平均灌溉水利用系数、人均GDP、中水回用率是改善郑州市城市水资源可持续利用状况的重要举措。     

郑州市水资源可持续利用的模糊综合评价

采用改进的模糊综合评价模型,从社会经济系统、生态环境系统和水资源系统3个层次16个指标对郑州市水资源可持续利用状况进行综合评价。结果表明:2001～2005年,郑州市水资源综合评价指数分别为0.28、0.32、0.46、0.40、0.43,整体上呈快速上升趋势,但其可持续状况仍然处在较差或一般阶段。在此基础上对未来规划水平年(2010、2015、2020年)水资源可持续状况进行预测和评价,结果表明,2005～2020年郑州市水资源可持续利用状况呈较快增长态势,2015年、2020年均可实现较强的可持续利用状况。水资源系统是影响郑州市水资源可持续利用的限制性要素,其中,提高污水排放达标率、污水回用比率、水资源利用系数(如单方水工业产值、万元GDP取水量、平均灌溉水利用系数)是改善郑州市城市水资源可持续利用状况的重要举措。     

基于突变级数模型的玛纳斯河流域水资源可持续利用评价

水资源可持续利用能力评价是世界普遍关注的热点问题.本文以新疆玛纳斯河流域为例,构建了水资源可持续利用评价指标体系,该体系由水资源系统、社会系统、经济系统和生态环境系统4个子系统13项指标组成,将水资源可持续利用水平划分为高中低3类.采用突变级数法与改进障碍因子诊断模型对研究区不同时期水资源可持续利用水平进行评价,结果表明:不同时期(2000年、2010年与2020年),研究区水资源可持续利用水平均处于中等水平(综合值为0.689),为Ⅱ级,但其综合值由2000年的0.689提升至2020年的0.829;水资源开发利用率过高、单位面积水资源量不足与林草覆盖率较低,已成为制约研究区水资源可持续利用的普遍问题.研究结果为区域水资源优化配置提供了重要参考.     

基于神经网络的郑州市水资源可持续利用综合评价

从社会经济系统、生态环境系统和水资源系统3个层次16个指标用人工神经网络对郑州市水资源可持续利用状况进行综合评价.结果表明:1994--2005年,郑州市水资源可持续利用评价结果分别为0.43、0.39、0.42、0.41、0.48、0.5、0.55、0.65、0.59、0.63,整体上呈较快上升趋势,但其仍然处在可持续利用困难到基本可持续利用阶段;未来规划水平年(2010、2015、2020年)水资源可持续评价结果分别为0.68、0.72、0.75,均处于可持续发展阶段.通过敏感性分析得出影响郑州市水资源可持续利用的敏感性要素为:水资源开发利用率、单方水粮食产量、平均灌溉水利用系数.提高水资源开发利用率、单方水粮食产量、平均灌溉水利用系数、人均GDP、中水回用率是改善郑州市城市水资源可持续利用状况的重要举措.     

宁夏水资源可持续利用综合评价

选取了"水资源禀赋条件"、"水资源开发利用程度"、"经济社会协调"、"生态环境协调"的21个指标构建了宁夏水资源可持续利用评价指标体系,将熵值法与物元模型相结合,对宁夏建设节水型社会以来的2005-2009年的水资源可持续利用状况进行评价,并根据规划资料对2015年的水资源可持续利用状况进行预测,并与模糊AHP法评价结果进行比较,其结论能为宁夏的水资源利用提供指导和依据。     

基于系统协调性的水资源可持续利用指标体系

针对云南省特殊的自然、地理、社会、经济、资源、环境等特点,遵循水资源可持续利用评价指标体系建立的目的和原则,利用主成分分析法对指标进行筛选,构建了基于系统协调性的云南省水资源可持续利用评价指标体系.该体系以水资源及供需系统、社会经济系统、生态环境系统和综合性协调系统作为评价准则,既反映了水资源可持续利用的内涵和驱动主导因素,又可以体现水资源复杂系统及影响子系统间相互作用、影响的协调状况,为科学、合理地进行云南省水资源可持续利用评价奠定坚实基础.     

黑龙江水资源可持续利用评价研究

从“水资源系统发展水平”,“水资源与社会协调水平”,“水资源与经济协调水平”,“水资源与环境协调水平”4个方面确定了黑龙江省水资源可持续利用评价的33个初选指标,提出了聚类分析-熵权法的指标筛选方法,通过系统聚类消除指标间相关性的同时,利用熵权法得到熵权值最大的指标,从33个初始指标中筛选得到12个指标,利用支持向量机模型对黑龙江2003-2010的水资源可持续利用状况进行评价,并与人工神经网络的结果进行比较,其结论对区域水资源的调控具有切实的实践意义.     

基于Bossel指标体系对敦煌盆地水资源可持续利用评价

地处中国西北的敦煌盆地,具有干旱的气候和脆弱的生态环境,水资源尤其制约当地的社会经济发展。关于水资源可持续利用评价的研究众多,但针对具有独特自然地理状况、脆弱生态环境的干旱区的评价尚为不足。基于系统可持续发展属性细分理论与Bossel指标体系,针对敦煌市独特的气候、水文、地质、人文特征,构建水资源可持续利用评价指标体系,从水资源、社会、经济、生态、人口5个子系统角度综合进行评价。结果表明,敦煌市总体属于弱可持续发展状态,其中水资源和生态环境是复合系统可持续发展的制约因素。通过对定向指标分析:发现系统对共存类指标的变化极敏感,系统对安全、适应、能效类指标较敏感,生存、自由类指标对系统的影响较小。     

吐鲁番地区水资源-经济-生态耦合协调发展分析

以吐鲁番地区为例,依据耦合协调度模型评价了2001-2013年该地区的水资源-经济-生态环境耦合协调发展状况。研究表明:1随着社会经济发展,吐鲁番地区水资源-经济-生态环境耦合协调发展状况也向着优质耦合的方向发展;22001-2006年吐鲁番地区的经济发展滞后,但水资源和生态环境的综合评价指标较高,2006-2008年该地区经济发展速度较快,水资源和生态环境能与经济较为协调,2009-2013,经济发展和生态环境需水给水资源供应造成了一定压力:3从2001-2013年,该地区的水资源,经济和生态环境的综合评价指数一直处于上升态势,说明在该地区,水资源和经济及生态环境协调发展是有很大空间的。但近年来,水资源形势比较严峻,建议应提高整体污水处理,提高用水效率,加大中水回用力度,促进区域整体协调发展水平的提升。     

基于投影寻踪法的六盘水市水资源安全评价

根据水资源安全评价指标体系,以六盘水市2000-2013年水资源数据为评价样本,运用投影寻踪法将影响水资源安全高维、非线性数据转化为一维投影数据,引入遗传算法构造目标投影函数,优化最佳投影方向,确定投影特征值,按最佳投影方向的大小对评价指标的主影响因子进行分析,按特征值的大小对六盘水市水资源安全进行比较分析。结果表明:六盘水市2000-2013年水资源安全总体呈上升的趋势,但在2003年和2012年出现2次转折,主要是由于万元工业产值取水量、工业用水重复利用率、农村人均日用水量和牲畜日用水量以及水质变化所引起。     

基于因子分析与模糊综合评判方法的水资源承载力评价

随着水环境问题的日益突出,水资源承载力成为可持续发展研究和水资源安全战略研究中的一个基础课题。以合肥市水资源承载力为研究对象,从水资源、水环境状况和社会经济活动等几个方面,构建合肥市水资源承载力评价指标体系。通过因子分析方法,确定了各评价指标的权重,并与模糊综合评判法进行有机结合,对合肥市2005-2011年的水资源承载力进行了综合评价。结果表明:人口情况、水资源开发利用程度是影响合肥市水资源承载力的主要因素。2005-2011年,合肥市的水资源承载力整体上呈现出平缓地递增趋势;水资源承载力的综合评分值较小,在0.4左右,属于弱承载。其变化主要和水资源开发利用程度较低,人口急剧增加,经济迅速发展有关。因此,建议从社会、经济的进一步发展和保护生态环境出发,合理利用本地水资源并进行水利工程建设,提高水资源的利用效率,以期对水资源的规划管理及相关研究提供理论依据。     

临海市水资源可持续利用规划综合评价

从水资源可持续利用的核心问题——水资源可持续利用评价入手,构建临海市水资源可持续利用评价指标体系,在采用主成分分析法和层次分析法确定各指标因素权重的基础之上,运用模糊综合评判法对临海市水资源可持续利用规划进行评价,从而获得一个定量的综合评判结果.     

贵州岩溶生态脆弱区水资源可持续利用研究

根据2005年观测资料,对贵州普定后寨流域上、中、下游地区进行水资源可持续利用评价。采用模糊综合评判作为主要评价方法,确定了评价指标体系建立原则,结合水资源可持续利用的量度需求,将水资源可持续利用指标体系分成3个层次,分别为目标层、准则层和指标层。采用频率统计法、理论分析法和专家咨询法设置、筛选指标,采用特尔斐法和改进层次分析法耦合法确定指标权重（隶属度）,划定了评价指标等级,并根据相对隶属度原理,制定隶属函数公式,进而确定评价矩阵,在减少主观性偏差上有了很大进步。通过评价,各区水资源可持续利用度：下游>中游>上游,并且发现脆弱生态环境是制约上游水资源可持续利用的关键因素。最后,结合评价结果,提出贵州岩溶山区（普定后寨流域）水资源开发利用存在问题及可持续利用对策。     

基于主成分分析和熵权的六盘水水资源安全演变

采用主成分分析提取影响水资源安全变化的主因子,利用熵值法确定简化后各新指标的权重,最后计算水资源安全综合评价指数。以六盘水市为例,分析了其8a的水资源安全的变化情况,探讨该区水资源安全的变化规律及其驱动因素,以便为六盘水市水资源的合理年际调配利用提供借鉴,以指导六盘水的可持续发展。     

未来发达社会水资源可持续利用情景的预断评价

建立了广东省未来发达社会水资源可持续利用情景指标体系和分级标准;针对未来发达社会水资源可持续利用情景评价的问题,在借鉴基尼系数含义的基础上,提出了改进基尼系数综合评价方法,并应用于广东省2010、2020、2030年三个水平年的水资源可持续利用情景预断评价。结果表明,广东省在未来发达社会条件下水资源可持续利用情景将从目前的第Ⅳ级发展到第Ⅰ级,这与实际发展趋势相符合;所提出的改进基尼系数综合评价方法是合理的,同时计算也比较简单,适用于其他综合评价问题。     

基于投影寻踪-物元可拓模型的区域水资源承载力评价

为了评价宝鸡地区近年来的水资源承载力状况,指导该地区水资源的可持续开发利用,将投影寻踪法和物元可拓理论进行结合,建立水资源承载力物元可拓模型,利用投影寻踪法计算指标权重,消除主观判断对评价结果造成的偏差。选取4个年份作为水平年序列对宝鸡地区水资源承载力进行评价,采用局部灵敏度分析方法对评价结果进行了准确性验证。结果显示:宝鸡地区2000年水资源承载力处于强无压力状态向平衡状态过渡的阶段(Ⅱ级),2005和2015年处于平衡状态(Ⅲ级),2010年处于弱压力转态(Ⅳ级)。随着经济社会的进一步发展,应结合水资源承载力评价结果,制定科学合理的水资源利用方案,促进水资源与经济社会协调健康发展。     

云南省金沙江流域水资源承载能力评价分析

根据云南省金沙江流域水资源分布及利用情况、环境保护状况、社会发展水平及经济结构组成等特点,利用模糊综合评判方法,以水资源承载力评价指标体系为导向,对流域水资源承载能力的各个因素进行单因素分析,通过综合评判矩阵对其承载能力作出多因素综合评价,采用相关的评价模型,计算出与之对应的模糊子集的隶属度,得出相应的评价结果及综合评分值,评价不同区域水资源承载力大小,从而全面地分析流域水资源承载能力的状况。结果表明,金沙江流域水资源承载力相对较好,存在一定的开发利用潜力。研究成果可为云南省金沙江流域水资源可持续开发利用提供决策依据,同时促进流域水资源与社会经济的协调发展。     

贵州省水资源-经济-生态环境-社会系统耦合协调演化特征研究

以贵州省为研究对象,构建水资源-经济-生态环境-社会系统耦合评价指标体系,经过主客观综合权重法赋权后,对2000—2011年水资源-经济-生态环境-社会系统进行定量评价并分析其耦合协调特征。结果表明,2000—2011年,贵州省经济、生态环境和社会系统虽然处于较低发展水平,但已对水资源系统产生胁迫。水资源-经济-生态环境-社会系统的耦合协调性较小,波动幅度也较小,但耦合度普遍高于协调度。水资源-经济-生态环境-社会系统的耦合度处于较低水平耦合阶段和颉颃阶段。协调度全部处于低度协调的耦合阶段,而且各子系统的协调度相差较小。     

疏勒河流域水资源安全评价研究

水资源安全研究是水资源合理配置与生态环境建设中必须面对的基础科学问题。选取疏勒河流域作为研究对象,利用流域2005-2017年自然、经济、社会和水资源状况等相关数据,构建了5个方面20个评价因子所组成的综合评价指标体系,利用多层次多目标模糊综合评判模型,对流域水资源安全进行了综合评价。结果表明:13 a中疏勒河流域水资源安全程度最高的是2015年,最低的是2011年。其中,供水安全在水资源安全中所占比重最大,权重为0.325 7;生态环境安全在水资源安全中所占比例最小,权重为0.098 4。基于长序列时间尺度的AHP和多层次多目标模糊综合评判模型能够较好地模拟疏勒河流域水资源安全状况,为水资源安全评价提供了一个新视角和新方法。为进一步提高流域水资源安全程度,应继续调整流域经济结构,提高水资源综合利用效率,制定合理水资源管理制度,科学规划流域用水结构。